Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

13 страниц

191.00 ₽

Купить ОСТ 1 02514-84 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает характеристики непрерывной турбулентности атмосферы, влияющие на прочность (выносливость) конструкции, на динамику полета летательных аппаратов (ЛА), применяемых на высотах до 25 км для всех стадий проектирования, испытаний и эксплуатации.

  Скачать PDF

Оглавление

1. Общие положения

2. Характеристики модели непрерывной турбулентности

Приложение 1 (справочное). Турбулентность атмосферы по схеме дискретных порывов

Приложение 2 (справочное). Расчет повторяемости нагрузок на самолет от воздействия порывов воздуха

Приложение 3 (справочное). Расчет повторяемости отклонений параметров полета от установившихся значений в задачах динамики при скоростях порывов, существенно превышающих скорость интенсивных порывов

Показать даты введения Admin

МОДЕЛЬ


ОТРАСЛЕВОЙ стандарт


ОСТ 1 02514-84


ТУРБУЛЕНТНОСТИ АТМОСФЕРЫ Характеристики


На 1страницах Введен впервые


Инв. № дубликата    1    №    нзн.    1

ИмUs мядтнна    1    5208    №    ш.    10115


Распоряжением Министерства от 20 сентября 1984 г.    №    298-65

срок введения установлен с 1 января 1986 г.


Настоящий стандарт устанавливает характеристики непрерывной турбулентности атмосферы, влияющие на прочность (выносливость) конструкции, на динамику полета летательных аппаратов (ЛА), применяемых на высотах до 25 км для всех стадий проектирования, испытаний и эксплуатации.

Стандарт не устанавливает характеристики турбулентности дня взлетно-посадочных режимов полета самолетов на высотах, от О до 300 м.


Издание официальное    ГР    8330918    от    ОФ.    10.84    Перепечатка    воспрещена


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Представлена© атмосферное турбулентности, влияющей на ЛА в полете, базируется на условных схемах, наиболее распространенными не которых являются схемы непрерывной турбулентности н дискретных порывов.

В основу модели непрерывной турбулентности атмосферы положены следующие предположения н допущения:

-    атмосфера представляет собой совокупность спокойных участков н турбулентных зон со случайно изменяющимися размерами;

—    в турбулентных зонах изменение по времени составляющих U, V , W скоростей порывов воздуха является стационарным процессом с дисперсией, меняющейся от зоны к зоне;

—    в общем виде турбулентность атмосферы представляет собой случайный локально-нормальный процесс;

-    турбулентность атмосферы считается изотропной.

1.2.    Модель турбулентности атмосферы до схеме дискретных порывов основана на измерениях в полете перегрузок в центре масс неманевренных самолетов с последующим пересчетом их в скорости воздушных порывов. Предполагается, что каждая дерегрузка вызвана воздействием изолированного порыва воздуха.

Модель турбулентности по схеме дискретных порывов приведена в справочном приложении 1.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛИ НЕПРЕРЫВНОЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

2.1. Характеристиками модели непрерывной турбулентности атмосферы являются:

-    интенсивность трех составляющих скорости воздушных порывов <5^,    ,

^W*

-    спектральные плотности энергии тех же составляющих фи (S3) > $2r(S3),

-    функции плотности распределения средних квадратических значений составляющих скорости воздушных порывов f((5u), f(<5v) , y:(<Dw)-,

-    линейные размеры зон турбулентности - протяженность L в толщина В • Условно принято, что составляющие Ц, у ,W скорости воздушных порывов

являются проекциями скорости порыва соответственно на оси ОХ, OZ > О У связанной системы координат, и ЛА перемещается вдоль вектора скорости ветра.

2.2. Спектральные плотности энергии составляющих скоростей воздушных

порывов описываются формулами Кармана:

.    /^д    _    v.w    1    +    з~С1>339    L^yyS?    )    (i)

LJix ’

[1 + (1,339 Lvjv^f?)2]IF

К __

- полное время полета Тпал~ 7"i *


- расход топлива С =


- тёзл


— m


пас


‘пол


5. Повторяемость F- вертикальных приращений перегрузок по отдельным участкам 6/ определяется по формуле:

If


rc(ztr,) = Noi(b.ns)T£ \pt[ exp (- -£pj~J+P*l *‘P (■


A/7/,


*(4)


Значения    и/4^ находятся на формул (2) и (3) настоящего прило-

жения в частотном диапазон© от О до 3 Гд; энйчвння модуля перед нточной функции | Т ( L | определяются расчетным путем с учетом упругости конструкции к использованием соотношений квааиствцио&арной аэродинамики при скорости попета V^- , массе самолета 777£, высоте полета hg .


6. Повторяемость перегрузок за весь попет вычисляется по формуле:

к


F(^AT7y)=^Z Fj (&ЬПу) .


(5)


Ина. № дубликата__№    иэм.    1

Инв. № 'подлинника    5206    №    изв.    10115


ПРИЛОЖЕНИЕ 3


РАСЧЕТ ПОВТОРЯЕМОСТИ ОТКЛОНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕТА ОТ УСТАНОВИВШИХСЯ ЗНАЧЕНИЙ В ЗАДАЧАХ ДИНАМИКИ ПРИ СКОРОСТЯХ ПОРЫВОВ, СУЩЕСТВЕННО ПРЕВЫШАЮЩИХ СКОРОСТЬ ИНТЕНСИВНЫХ ПОРЫВОВ

1. Относительная повторяемость отклонений параметров допета X (угла атаки, угла скольжения и др.) от установившихся значений при воздействии составляющих U , V , W скорости воздушного порыва, а также относительная повторяемость самих составляющих О , V , W скорости воздушных порывов в соответствии с формулой (5) настоящего стандарта определяется по формуле:


^а.у.уу ^о (и, v, w) ^


р> **р (- р> ехр(~ ■ (1) где    0()    -    число    превышений    в    единицу    времени    кривыми    X    уровня X=0.

?яах    9


^ЛИ/7


(2)


где


1 л“4    “1,

10 М !


S2t


2J?


max


, где 1, — характерный геометрический размер ЛА


(средняя аэродинамическая хорда крыла при расчете параметров продольного движения ЛА, средняя аэродинамическая хорда вертикального оперения при расчетах параметров бокового движения ЛА н тл,), м’*;

| ТК{С&)\ - модуль частотной характеристики рассматриваемого параметра попета X от воздействия составляющих U, V , VV скорости порыва воздуха.

Этот модуль определяется с учетом динамических характерно тик ЛА в области пространственных частот турбулентных порывов    (с учетом ста

ционарности обтекания, коротко— и дпнннопериодических движений и т.д.),

|2


Ац, V» W    ^ и,


J ' *S^v;wO^|Tx ^£2


-11

г


f


(3)


При определении относительной повторяемости составляющих U , V , VV скорости воздушных порывов считать |l^ (£.Q)j = I.


2.    Повторяемость приращений углов атаки, превышающих уровень До£ , при полете в турбулентной атмосфере определяется по формулам (l) и (2) настоящего приложении.

\

4

В качестве основных данных для расчета принимаются;

-    баросппдограмма попета;

-    передаточные коэффициенты А от единичного порыва к углу атаки;

-    параметры модели турбулентности атмосферы Р1 ;    ,    6^ (раздел 2

настоящего стандарта);

-    взлетная и посадочная масса ЛА , ^пос * ЯП

-    расход топлива, £ f кг*с \

— V -

3.    Весь полет протяженностью    6^    {i    =    1,2,3,...,    К    )    разбивается на

К отдельных квваигориаонтальных участков, для которых, исходя на основных данных для расчета, массово-инерционные характеристики можно принять постоянными. Параметры модели турбулентности выбираются для средней высоты участка полета. Значение £/ определяется по формуле, приведенной в справочном приложении 2, пункт 4.

4. Общее число превышений приращений угла атаки АоС за один полет (разделенный на К участков) от вертикальных порывов VSf определяется по формуле:

Инв. № дубликата    N,    НЗи,    1

■■ .. ill.    I'»    —    |    -    -

Иив. Ht подлинника    5200    №    мае.    iOllS

/v,vC«W>-£/w**>rt P,i^ *£&)+&    ,    (4)

_у    а

где Ыщ (Ac- общее число превышений приращений угла атаки;

yyoyV* (ДсС) - число превышений нулевого уровня приращения угла атаки

на t -м участке. Значения NqWi и находятся по формулам (2} и (3) настоящего приложения в частотном диапазоне от Sitnin до &тах-


где


ФиШ) =


JT


[1 + (1,339 Lu я )2]j6

_1    /Л    '

- пространственная частота, м , £2 —-


VAfi ’


(2)


Cjl) - циклическая частота порывов, с


-1


VAA - скорость J1A, м-с


-1


Lu, Lv, Lw - интегральные масштабы турбулентности в продольном, поперечном в вертикальном направлениях, м. Значения £u, Ly в /_ w для рваных диапазонов высоты h принимаются:

- при h от 10 до 200 м Lu = lv~ 200 м, Lw = hi


- при ft от 200 до 760 м L


- при fe св. 760 м /,ц =£-у = £^у” 760 м.

2.3.    Интенсивность составляющих скорости воздушных порывов определяется с помощью як средник квадратических аначений но формуле: ^

w(52)    (3)

(5” w - интенсивность со ставляющих скорости воздушных порывов;

tpu у yj(£2)— спектральные плотности анергий продольной Ц, поперечной V, вертикальной W составляющих скорости воздушных порывов.

2.4.    Функция плотности распределения средних квадратических значений продольной би , поперечной <5"у й вертикальной составляющих скорости воздушных порывов при полете в турбулентной атмосфере определяется по формуле:

Л Г7Р Х>.    (    <5*

(4)


- Ой _

?u,v,w =

. в


где



где


^ - вероятность попета в зове умеренной турбулентности;

- вероятность попета в зоне интенсивной турбулентности;

Ь_! - коэффициент, характеризующий умеренную турбулентность,


-1


м-с


Ьл — коэффициент, характеризующий интенсивную турбулентность,

2 -1. м-с

Бели Принять, что вероятность попета в спокойной атмосфере , те /О + Р# + р2 =1;

2.5. Значения параметров /7 , ^ , bj • 6g функции плотности распределения у{<би v , w) уравнения (3) приведены в табл. 2. Промежуточные

**9    *    ^

величины параметров вычисляются линейной интерполяцией.


Таблица 2

Значения параметров F> , b-j , Pg > to^ в зависимости от высоты h

Zf, км

в

. -1 6,,м-с

*

, -1 62,м-с

0.

9,950 -1

1,200 0

5,000 -3

2,580

0,3

9,950 -1

1,200 0

5,000 -3

2,580

1,0

3,358 -1

1,045 0

2,300 -3

2,460

2,0

1,750 -1

1,067 О

1,150 -3

2,743

3,0

1,098-1

1,068 0

5,874 -4

2,939

4,0

7,080 -2

1,034 0

3,686 -4

3,135

5,0

5,110 -2

1,012 0

2,310 -4

3,287

6,0

4,046-2

9,906 -1|

1,450 -4

3,450

7.0

2,780 -2

9,633 -1

1,150 -4

3,570

8,0

2|208 —2,

9,470 -1

9,800 -5

3,620

9,0

1,670 -2

9,250 -1

8,930 -5

3,516

10,0

1,260-2

9,035 -1

8,520 -5

3,157

11,0

9,700 -3

8,926 -1

1,000 -4

2,972

12,0

7,770 -3

9,144 -lj

1,098 -4

2,863

13,0

5,870 -3

9,470 -1

1,150 -4

2,776

14,0

4,240 -3

1,012 0

1,098-4

2,656

15,0

3,205 -3

1,067 О

1,000 -4

2.525

16,0

2,540 -3

1,132 0

8,530 -5

2,308

17,0

1,920 -3

1,165 О

7,770 -5

2,068 -

18,0

1,450-3

1,132 0

6,750 -5

1,785

19,0

1,098-3

1,089 0

6,450 -5

1,480

20,0

7,770-4

1,025 0

5.870 -5

1,267

21,0

5,870 -4

9,580 0

5,110 -5

0,958

22,0

4,650-4

8,926 -1

0

0

23,0

3,360 -4

8,270 -1

0

0

24,0

2,540-4

7,620 -1

0

0

25,0

2,000-4

7,000 -1

0

0

Примечание. Однозначное число со знаком минус, стоящее после значения

Инв. Н: дубликата_ f    Nt    изм

Инв. Nt подлинника    6208    ]    №    И38.

параметра,. является показателем степени ..десяти — сомножителя данного значения: 9,950 -1 = 9,950г10~ .

Графики зависимостей от высоты Л параметров Pf ,    ,    6у , bg приведены

на черт. 1 и 2. Высота h отсчитывается от среднего уровня земной поверхности до высоты h = 3 км, выше 3 хм начало отсчета принимается по ГОСТ 4401-81 обязательное приложение, раздел 3.

G    4    8    12    16    20


Черт. 1


О    4    8    12    16    20


Л.

км


Черт. 2


2.6. Относительная повторяемость составляющих U, V , W скорости порывов воздуха определяется по формуле:


N {и, V, w) = р N0(UrV,\*/)    *

UrV,W


f-)+P2    5£)


(5)


где    W (и, У,W) - число превышений в единицу времени кривыми (J, V > W

заданного уровня U , V , W;

0(и, V,W) - число превышений в единицу времени кривыми У, V * W уровня U, V , W = О.

Расчет повторяемости нагрузок на самолет от воздействия порывов воздуха приведен в справочном приложении 2, а расчет повторяемости отклонений параметров попета от установившихся значений в задачах динамики при скоростях полета существенно превышающих скорость интенсивных порывов - в справочном приложении 3.

2.7.    Протяженность L и толщина В турбулентных зон достигает значений: Z.^400 км, 8i= 2,5 км.

Интегральная повторяемость протяженности и толщины турбулентных вон аппроксимирую гея экспонентами:

PL = exp(-1,60-ю"2| l\)i

рв = ех/>(-1,75-ю°|в|),

где L и В выражены в километрах, а | LI и | В | — их арифметические значения.

(7)

2.8.    Совместная интегральная вероятность встречи зоны турбулентности с дисперсией порывов, длиной и толщиной зоны соответственно не более D , L И В рассчитывается по формуле независимых случайных величин:

Р{П, L, В) = Р (5J?) P(>L) РОВ).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ АТМОСФЕРЫ ПО СХЕМЕ ДИСКРЕТНЫХ ПОРЫВОВ

1. Для определения действующих на конструкцию ЛА нагрузок используются данные о средней повторяемости ва 1 км попета эффективных скоростей вертикальных воздушных .порывов W3[p-

Величина W^p связана с приращением нормальной перегрузки АПу в Центре масс самолета соотношением:


К = 0,8


1 -е-


ZAnymg/s

Эф ~ Kn V. г* ’

Kf>oVi О у

, c$gp„AL

’ '


Инв. №. дуЯлнката_ N«    изм.    1

Инв. N* подлинника    5206    ц,    ИЭВ|    10115


где А Пу — прирашение нормальной перегрузки;

rnofs - удельная'нагрузка на крыло при данной массе самолета, Н-м (кгс-м’’’ ); _р0н - плотность воздуха соответственно на уровне моря н на высоте Н по ГОСТ 4401-81, кг-м_3;

V; — индикаторная скорость полета на рассматриваемой высоте, М-с

* -2 д — ускорение свободного падения на высоте И, м-с j

А £ - градиентное расстояние порыва, м; ос

Су - производная коэффициента подъемной силы по углу атаки оС.

2. Кумулятивная повторяемость эффективной скорости вертикальных порывов на 1 км дистанции полета для различных диапазонов высот представлена на чертеже. Расчеты производились при Д£ = const — 30 м.


Инв. № дубликата

№ изм.

1

Инв. Ns подлинника

5206

Ns изв.

10115

Кумулятивная повторяемость вертикальных порывов

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное


РАСЧЕТ ПОВТОРЯЕМОСТИ НАГРУЗОК НА САМОЛЕТ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРЫВОВ ВОЗДУХА

1. Относительная повторяемость нагрузок. ^ на конструкции ЛА от воздействия составляющих U, V , W скорости воздушного порыва по аналогии с формулой (5) настоящего стандарта будет:

I, (1)


где


АЛ


a,vfw


d - нагрузка (сипа), действующая на конструкцию ЛА, Н (кгс);

IQ) — среднее за единицу времени число превышений заданной

нагрузки Щ, от воздействии составляющих. U, V ,\Л/ скорости -1

порыва воздуха, с .    j


N,

o(Ll,s/,w)


/стах

&гФи,ъы ((од f dQ


_ frrtn В формуле (2) пршшмается:


Гта*    ,2

1    Фиг.*,&)\ТцЦЯ)\    dS2


Bmin - lO"4 х"1:


Q    -    -

давх ~    '


z


(2)


где


Л


max


В 3 Гд;


-1


\^А — средняя скорость ЛА, М-с

/7*y(£S2)/- модуль частотной характеристики нагрузки на ЛА от воздействия составляющих Ц, V »W порывов воздуха, определяется с учетом не менее шести упругих колебаний ЛА при горизонтально м полете;

A U' - коэффициенты передаточной функции от порыва к определяемой нагрузке:


_


иу V, W


J*bax

[ Фцч*(я)\ь(1е)^а

*ЧЛ1Л_______

/    Фц^„(в)<1а

0    J


1

2


(3)


где


(Sq — средние квадратические значения нагрузки d., соответствующие средним квадратическим значениям составляющих скорости воздушного порыва и, V, W, Н (кгс).


2.    Повторяемость нагрузок, воздействующих на конструкцию ЛА при полете в турбулентной атмосфере, определяется по формулам настоящего приложения.

В качестве исходных данных для расчета принимаются:;

-    б аросшдограмма попета;

-    передаточные коэффициенты vwot U.V.W порыва к определяемой; нагрузке;

-    параметры модели турбулентности атмосферы , R, , 6j • (раздел 2 настоящего стандарта);

-    взлетная и посадочная масса ЛА т^л , тпос , иг;

-    расход топлива С, кг-с ^.

3.    Весь полет разбивается па К отдельных горизонтальных (и квалигорвэонтаяь-

ных - при наборе высоты и посадке) участков протяженностью Ь- =    ,

где и V‘ — продолжительность и истинная средняя скорость полета на I -ом участке (£= % 2,\5,    ,    К).

Например, при расчетах повторяемости перегрузок в центре масс дальних пассажирских магистральных самолетов осреднениые типовые попеты разбивались на пять-семь участков {К - 5... 7).

4. В каждом полете определяется продолжительность полета' и скорость попета в начале (    )    и в конце (V^ ) каждого участка полета.

Для каждого участка вычисляются средние иа полного количества ТТ обработанных полетов j = 1, 2, 3.....П.

j*1

п

— скорость Yg

tt( VlJ* + Vtj*) гп

— протяженность I- — Т[ I// j

- средняя масса самолета на £ -м участке пути    ^    С    7^    j

— взлетная масса самолета ттт^зл-=.——-——-•

п

- посадочная масса самолета 77jf =--~1